人教版2019必修第二冊(cè)高一物理同步易混易錯(cuò)5.3實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(原卷版+解析)_第1頁(yè)
人教版2019必修第二冊(cè)高一物理同步易混易錯(cuò)5.3實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(原卷版+解析)_第2頁(yè)
人教版2019必修第二冊(cè)高一物理同步易混易錯(cuò)5.3實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(原卷版+解析)_第3頁(yè)
人教版2019必修第二冊(cè)高一物理同步易混易錯(cuò)5.3實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(原卷版+解析)_第4頁(yè)
人教版2019必修第二冊(cè)高一物理同步易混易錯(cuò)5.3實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(原卷版+解析)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩20頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第五章拋體運(yùn)動(dòng)第三節(jié)實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)[核心素養(yǎng)·明目標(biāo)]核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念初步了解什么是平拋運(yùn)動(dòng)及探究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)原理??茖W(xué)思維能夠制定出科學(xué)的探究方案,并使用平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器等實(shí)驗(yàn)器材獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)??茖W(xué)探究能夠通過對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)處理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,會(huì)分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的處理,提升科學(xué)推論與論證的能力,體會(huì)將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的物理思想。知識(shí)點(diǎn)一拋體運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)1.拋體運(yùn)動(dòng)以一定的速度將物體拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體只受重力的作用,這時(shí)所做的叫作拋體運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)就叫作平拋運(yùn)動(dòng)。3.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):(1)初速度沿水平方向;(2)只受重力作用。知識(shí)點(diǎn)二探究物體做平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(2)探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向和水平方向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)原理用頻閃照相的方法或研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置得出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的不同時(shí)刻的位置,用平滑曲線連接各位置,得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。以小球平拋的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿水平方向和豎直向下的方向建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)研究小球在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.實(shí)驗(yàn)器材(1)頻閃照相機(jī)、鉛筆、刻度尺、三角板。(2)平拋實(shí)驗(yàn)裝置、小鋼球、白紙、復(fù)寫紙、鉛筆、刻度尺、三角板。4.進(jìn)行試驗(yàn)方案一:頻閃照相法:(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:利用頻閃照相機(jī)得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)對(duì)比的頻閃照片如圖1所示。(2)現(xiàn)象分析:①在豎直方向上,兩種運(yùn)動(dòng)經(jīng)過相等的時(shí)間,下落相同的高度,即在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)是相同的,都是自由落體運(yùn)動(dòng);②在水平方向上,平拋運(yùn)動(dòng)在通過相等的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離相同,即水平方向上的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)理論分析:①水平方向:初速度為v0,物體不受力,即Fx=0,物體由于慣性而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。②豎直方向:初速度為零,物體只受重力作用,即Fy=mg,a=g,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。方案二:分別研究水平和豎直方向分運(yùn)動(dòng)規(guī)律步驟1:探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)如圖2所示,用小錘擊打彈性金屬片后,A球做平拋運(yùn)動(dòng);同時(shí)B球被釋放,做自由落體運(yùn)動(dòng)觀察兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡,聽它們落地的聲音。(2)分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度,即改變A球的初速度,發(fā)現(xiàn)兩球仍同時(shí)落地,說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。步驟2:探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.裝置和實(shí)驗(yàn)(1)如圖3所示,安裝實(shí)驗(yàn)裝置,使斜槽M末端水平,使固定的背板豎直,并將一張白紙和復(fù)寫紙固定在背板上,N為水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板。(2)讓鋼球從斜槽上某一高度滾下,從末端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),使小球的軌跡與背板平行。鋼球落到傾斜的擋板N上,擠壓復(fù)寫紙,在白紙上留下印跡。(3)上下調(diào)節(jié)擋板N,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置。(4)以斜槽水平末端端口處小球球心在白紙上的投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,過O點(diǎn)畫出豎直的y軸和水平的x軸。(5)取下坐標(biāo)紙,用平滑的曲線把這些印跡連接起來,得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(6)根據(jù)鋼球在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),在軌跡上取豎直位移為y、4y、9y…的點(diǎn),即各點(diǎn)之間的時(shí)間間隔相等,測(cè)量這些點(diǎn)之間的水平位移,確定水平方向分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。(7)結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)水平方向位移相等,平拋運(yùn)動(dòng)水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。2.注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平,使小球做平拋運(yùn)動(dòng)(調(diào)節(jié)方法:將小球放在斜槽末端水平部分,若小球靜止,則斜槽末端水平)。(2)背板必須處于豎直面內(nèi),固定時(shí)要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放,這樣可以使小球每次的軌跡相同。(4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球出槽口時(shí)小球球心在背板上的投影點(diǎn)。(5)小球開始滾下的位置高度要適中,以使小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。3.誤差分析(1)安裝斜槽時(shí),其末端不水平。(2)鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)受空氣阻力影響。(3)鋼球每次滾下的初位置不相同。(4)建立坐標(biāo)系時(shí),誤將斜槽口在背板上的投影點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。易錯(cuò)易混點(diǎn)一:實(shí)驗(yàn)原理與操作易錯(cuò)易混點(diǎn)辨析:弄清實(shí)驗(yàn)原理,牢牢把握平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)操作步驟要結(jié)合實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)記憶,注意事項(xiàng)通常是高頻考點(diǎn)。例1.(2021·江蘇姜堰二中期末)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,實(shí)驗(yàn)前要檢查斜槽末端是否水平,請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法:______________________________________________。(2)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是________。A.小球釋放的初始位置越高越好B.實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直C.小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板(3)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上,圖中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是________。解析:(1)實(shí)驗(yàn)前檢查斜槽末端是否水平的方法是:將小球放在槽的末端,看小球能否靜止。(2)小球釋放的初始位置高度要適當(dāng),并非越高越好,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直,選項(xiàng)B正確;小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板,選項(xiàng)C正確。(3)斜槽末端是水平的,小球做平拋運(yùn)動(dòng),要分解為水平和豎直方向的分運(yùn)動(dòng),故方格紙應(yīng)該水平、豎直,坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該與小球在斜槽末端靜止時(shí)在木板上的投影重合,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。例2.(2022·浙江北斗聯(lián)盟期中)兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn):(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置,擊打金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明__________________________________________________。(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置,兩個(gè)相同的弧形光滑軌道M、N,N的末端與光滑的水平板相切,兩小鐵球P、Q能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道下端水平射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是______________________________________。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)在擊打金屬片時(shí),金屬片把A球沿水平方向彈出,A球做平拋運(yùn)動(dòng),同時(shí)B球被松開,做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球同時(shí)落地,說明A球與B球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同,即說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)兩小鐵球P、Q能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道下端水平射出,小球P做平拋運(yùn)動(dòng),小球Q沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),可以看到P球落地時(shí)剛好和Q球相遇;當(dāng)改變弧形軌道M的高度時(shí),兩小球仍能相遇,說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同,即說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)。易錯(cuò)易混點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析易錯(cuò)易混點(diǎn)辨析:與平拋運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān)的計(jì)算a.拋出點(diǎn)已知,求解初速度時(shí),由x=v0t和y=eq\f(1,2)gt2得v0=xeq\r(\f(g,2y))。b.拋出點(diǎn)未知,求解初速度時(shí),由Δy=gT2和x0=v0T得v0=x0eq\r(\f(g,Δy))。c.找拋出點(diǎn)的方法:如圖所示,先求物體在B點(diǎn)的豎直分速度,vBy=eq\f(yAB+yBC,2T),故B點(diǎn)距拋出點(diǎn)的豎直距離yB=eq\f(veq\o\al(2,By),2g),物體從拋出點(diǎn)落到B點(diǎn)所用的時(shí)間為tB=eq\f(vBy,g),故B點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離xB=v0tB,從而找出拋出點(diǎn)的位置。例3.(2022·山東德州期末)研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),可以在水平和豎直兩個(gè)方向中,先研究其中一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,再設(shè)計(jì)分析另外一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(1)如圖甲所示,用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向拋出,同時(shí)使B球由靜止自由下落,可觀察到兩小球同時(shí)落地;由于空間限制、小球速度較快和人眼很難同時(shí)觀察兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)等因素,一般很難看到兩球同時(shí)落地的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化的方法有很多,以下方法中,可行的是________。甲A.將“看”轉(zhuǎn)化為“聽”B.通過“先攝像,再慢放錄像”的方法C.兩個(gè)人用秒表分別來測(cè)下落時(shí)間是否相同(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能判斷出A球在豎直方向做________運(yùn)動(dòng)。(3)如圖乙所示,將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道M滑下后從O點(diǎn)飛出,落在水平擋板N上。鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板,從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。乙①對(duì)于從斜槽上滾出的小球,要保證小球水平拋出,下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的是________。A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球②某位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),忘記了標(biāo)記平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn),只記錄了A、B、C三點(diǎn),于是就取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,建立了如圖丙所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。小球平拋的初速度為________m/s,小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為________(取g=10m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。丙解析:(1)很難看到兩球同時(shí)落地的現(xiàn)象,可以通過聽的方式,聽是一次落地的聲音還是兩次落地的聲音來判斷是否同時(shí)落地,A正確;通過“先攝像,再慢放錄像”的方法,可以判斷兩球是否同時(shí)落地,B正確;兩個(gè)人用秒表分別來測(cè)下落時(shí)間是否相同,依然用人眼觀察并用秒表記錄,誤差較大,不可取,C錯(cuò)誤。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能判斷出A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。(3)①對(duì)于從斜槽上滾出的小球,要保證小球水平拋出,必須滿足的是斜槽軌道末段水平,故選B。②通過圖丙的B、C的坐標(biāo)可知,三點(diǎn)之間的時(shí)間的間隔相同,根據(jù)豎直方向上的位移,利用逐差法可知yBC-yOB=gT2,解得T=0.2s,小球平拋的初速度為v0=eq\f(xOC,2T)=1.5m/s;B點(diǎn)豎直方向的分速度為vBy=eq\f(yOC,2T)=4m/s,tB=eq\f(vBy,g)=0.4s,故從拋出點(diǎn)距離B點(diǎn)水平方向和豎直方向的距離為x=v0tB=0.6m=60cm,y=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,B)=0.8m=80cm,故拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(-30cm,-20cm)。例4.如圖甲所示是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,如圖乙所示是小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)被拍下的頻閃照片的一部分,背景標(biāo)尺每小格表示5cm,回答下列問題:(1)小球的初速度大小v0=________m/s;(2)計(jì)算得出重力加速度g=________m/s2;(3)拍攝第二張頻閃照片t=0.1s時(shí),小球在豎直方向的分速度為vy2=________m/s。解析:(1)由圖乙可知,每隔0.1s照相機(jī)曝光一次,在水平方向上有x=3L=v0t,可得v0=eq\f(3L,t)=eq\f(3×0.05,0.1)m/s=1.5m/s。(2)在豎直方向上,根據(jù)Δy=gt2,由圖乙可得g=eq\f(Δy,t2)=eq\f(3×0.05-0.05,0.12)m/s2=10m/s2。(3)依題意,根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)速度,可得vy2=eq\f(L+3L,2t)=eq\f(4×0.05,2×0.1)m/s=1.0m/s。例5.(2020·天津等級(jí)考,9)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上,在桌面上固定一個(gè)斜面,斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離,讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下,通過碰撞復(fù)寫紙,在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。甲(1)為了正確完成實(shí)驗(yàn),以下做法必要的是________。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B.每次應(yīng)使鋼球由靜止開始釋放C.使斜面的底邊ab與桌邊重合D.選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面(2)實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)0.2m,在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為15.0cm、25.0cm、35.0cm,示意如圖乙。重力加速度g=10m/s2,鋼球平拋的初速度為________m/s。乙解析:(1)為了使鋼球離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平,A項(xiàng)正確;為了使鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同,每次應(yīng)使鋼球從同一位置由靜止釋放,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)與斜面是否光滑無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤;若ab邊與桌邊重合,則鋼球在空中做的不是平拋運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)鋼球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),每次向右移動(dòng)0.2m,鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均勻增大;豎直方向上,鋼球做自由落體運(yùn)動(dòng),有Δy=gT2,得T=0.1s,所以鋼球平拋的初速度v=eq\f(Δx,T)=2m/s。針對(duì)訓(xùn)練1.(2021·四川雅安期末)(1)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡和求出物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:A.讓小球多次從同一位置由靜止?jié)L下,記下小球經(jīng)過白紙的一系列位置B.安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽末端水平和平板豎直,記下小球在斜槽末端時(shí)球心在白紙上的投影O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線C.測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y,用v0=xeq\r(\f(g,2y))計(jì)算出該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v0的值,然后求它們的平均值D.取下白紙,以O(shè)為原點(diǎn),以豎直方向?yàn)閥軸,水平方向?yàn)閤軸建立平面直角坐標(biāo)系,用平滑曲線連接畫出小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)為:(只填寫步驟順序代表字母)________。(2)該實(shí)驗(yàn)中,下列措施中能減小實(shí)驗(yàn)誤差的是________(選填序號(hào))。A.斜槽軌道末端必須水平B.斜槽軌道必須光滑C.每次要平衡摩擦力D.小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放(3)在該實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),初速度方向?yàn)閤軸的正方向,豎直向下為y軸的正方向,建立一個(gè)直角坐標(biāo)系xOy,如圖所示,軌跡上點(diǎn)A的坐標(biāo)為(14.0cm,20.0cm),重力加速度g取10m/s2,則該小球拋出時(shí)的水平初速度大小為________m/s。2.(2022·江蘇如皋中學(xué)期末)“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖甲所示,通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(1)下列做法合理的有__________。A.安裝斜槽軌道,使其末端水平B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)可以用折線連接(2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,下面y-x2圖像中能說明小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是__________。(3)圖乙是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,O為平拋的起點(diǎn),在軌跡上任取兩個(gè)點(diǎn)A和B,測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)分別為y1=5.0cm,y2=20.0cm,A、B兩點(diǎn)水平間距Δx=20cm,g取10m/s2,則平拋小球的初速度為________m/s,小球在B點(diǎn)的速度為__________m/s(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。3.圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,重力加速度g取10m/s2。甲(1)為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,下列必要的操作是____________。A.斜槽必須盡可能光滑B.釋放小球的位置必須相同C.斜槽末端必須水平(2)某次實(shí)驗(yàn)后收集到的數(shù)據(jù)方格紙如圖乙所示,已知方格紙每個(gè)方格邊長(zhǎng)為5cm,A、B、C分別為小球運(yùn)動(dòng)的三個(gè)位置。則小球平拋的初速度大小為________m/s,小球在B點(diǎn)的速度大小為__________m/s(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。乙(3)若已知A為坐標(biāo)原點(diǎn)即坐標(biāo)為(0,0)、B點(diǎn)坐標(biāo)為(15,15)、C點(diǎn)坐標(biāo)為(30,40),則該小球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為________,小球__________(選填“能”或“不能”)通過坐標(biāo)(45,65)。4.在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為了確定小球在不同時(shí)刻所通過的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的裝置,先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙,并將該木板豎直立于緊靠槽口處,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x,小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C,若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離均為x=10.00cm,A、B間距離y1=4.78cm,B、C間距離y2=14.58cm。(g取9.80m/s2)(1)根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量求得小球初速度為v0=________(用題中所給字母表示);(2)小球初速度的測(cè)量值為________m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)5.如圖所示,在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長(zhǎng)l=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為(用l和g表示)__________,其值是__________(g=9.8m/s2),小球在b點(diǎn)的速率是________。第五章拋體運(yùn)動(dòng)第三節(jié)實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)[核心素養(yǎng)·明目標(biāo)]核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念初步了解什么是平拋運(yùn)動(dòng)及探究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)原理??茖W(xué)思維能夠制定出科學(xué)的探究方案,并使用平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器等實(shí)驗(yàn)器材獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)??茖W(xué)探究能夠通過對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)處理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,會(huì)分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的處理,提升科學(xué)推論與論證的能力,體會(huì)將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的物理思想。知識(shí)點(diǎn)一拋體運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)1.拋體運(yùn)動(dòng)以一定的速度將物體拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體只受重力的作用,這時(shí)所做的叫作拋體運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)就叫作平拋運(yùn)動(dòng)。3.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):(1)初速度沿水平方向;(2)只受重力作用。知識(shí)點(diǎn)二探究物體做平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(2)探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向和水平方向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)原理用頻閃照相的方法或研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置得出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的不同時(shí)刻的位置,用平滑曲線連接各位置,得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。以小球平拋的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿水平方向和豎直向下的方向建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)研究小球在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.實(shí)驗(yàn)器材(1)頻閃照相機(jī)、鉛筆、刻度尺、三角板。(2)平拋實(shí)驗(yàn)裝置、小鋼球、白紙、復(fù)寫紙、鉛筆、刻度尺、三角板。4.進(jìn)行試驗(yàn)方案一:頻閃照相法:(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:利用頻閃照相機(jī)得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)對(duì)比的頻閃照片如圖1所示。(2)現(xiàn)象分析:①在豎直方向上,兩種運(yùn)動(dòng)經(jīng)過相等的時(shí)間,下落相同的高度,即在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)是相同的,都是自由落體運(yùn)動(dòng);②在水平方向上,平拋運(yùn)動(dòng)在通過相等的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離相同,即水平方向上的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)理論分析:①水平方向:初速度為v0,物體不受力,即Fx=0,物體由于慣性而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。②豎直方向:初速度為零,物體只受重力作用,即Fy=mg,a=g,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。方案二:分別研究水平和豎直方向分運(yùn)動(dòng)規(guī)律步驟1:探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)如圖2所示,用小錘擊打彈性金屬片后,A球做平拋運(yùn)動(dòng);同時(shí)B球被釋放,做自由落體運(yùn)動(dòng)觀察兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡,聽它們落地的聲音。(2)分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度,即改變A球的初速度,發(fā)現(xiàn)兩球仍同時(shí)落地,說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。步驟2:探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.裝置和實(shí)驗(yàn)(1)如圖3所示,安裝實(shí)驗(yàn)裝置,使斜槽M末端水平,使固定的背板豎直,并將一張白紙和復(fù)寫紙固定在背板上,N為水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板。(2)讓鋼球從斜槽上某一高度滾下,從末端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),使小球的軌跡與背板平行。鋼球落到傾斜的擋板N上,擠壓復(fù)寫紙,在白紙上留下印跡。(3)上下調(diào)節(jié)擋板N,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置。(4)以斜槽水平末端端口處小球球心在白紙上的投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,過O點(diǎn)畫出豎直的y軸和水平的x軸。(5)取下坐標(biāo)紙,用平滑的曲線把這些印跡連接起來,得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(6)根據(jù)鋼球在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),在軌跡上取豎直位移為y、4y、9y…的點(diǎn),即各點(diǎn)之間的時(shí)間間隔相等,測(cè)量這些點(diǎn)之間的水平位移,確定水平方向分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。(7)結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)水平方向位移相等,平拋運(yùn)動(dòng)水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。2.注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平,使小球做平拋運(yùn)動(dòng)(調(diào)節(jié)方法:將小球放在斜槽末端水平部分,若小球靜止,則斜槽末端水平)。(2)背板必須處于豎直面內(nèi),固定時(shí)要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放,這樣可以使小球每次的軌跡相同。(4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球出槽口時(shí)小球球心在背板上的投影點(diǎn)。(5)小球開始滾下的位置高度要適中,以使小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。3.誤差分析(1)安裝斜槽時(shí),其末端不水平。(2)鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)受空氣阻力影響。(3)鋼球每次滾下的初位置不相同。(4)建立坐標(biāo)系時(shí),誤將斜槽口在背板上的投影點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。易錯(cuò)易混點(diǎn)一:實(shí)驗(yàn)原理與操作易錯(cuò)易混點(diǎn)辨析:弄清實(shí)驗(yàn)原理,牢牢把握平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)操作步驟要結(jié)合實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)記憶,注意事項(xiàng)通常是高頻考點(diǎn)。例1.(2021·江蘇姜堰二中期末)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,實(shí)驗(yàn)前要檢查斜槽末端是否水平,請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法:______________________________________________。(2)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是________。A.小球釋放的初始位置越高越好B.實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直C.小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板(3)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上,圖中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是________。解析:(1)實(shí)驗(yàn)前檢查斜槽末端是否水平的方法是:將小球放在槽的末端,看小球能否靜止。(2)小球釋放的初始位置高度要適當(dāng),并非越高越好,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直,選項(xiàng)B正確;小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板,選項(xiàng)C正確。(3)斜槽末端是水平的,小球做平拋運(yùn)動(dòng),要分解為水平和豎直方向的分運(yùn)動(dòng),故方格紙應(yīng)該水平、豎直,坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該與小球在斜槽末端靜止時(shí)在木板上的投影重合,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。例2.(2022·浙江北斗聯(lián)盟期中)兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn):(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置,擊打金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明__________________________________________________。(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置,兩個(gè)相同的弧形光滑軌道M、N,N的末端與光滑的水平板相切,兩小鐵球P、Q能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道下端水平射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是______________________________________。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)在擊打金屬片時(shí),金屬片把A球沿水平方向彈出,A球做平拋運(yùn)動(dòng),同時(shí)B球被松開,做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球同時(shí)落地,說明A球與B球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同,即說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)兩小鐵球P、Q能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道下端水平射出,小球P做平拋運(yùn)動(dòng),小球Q沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),可以看到P球落地時(shí)剛好和Q球相遇;當(dāng)改變弧形軌道M的高度時(shí),兩小球仍能相遇,說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同,即說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)。易錯(cuò)易混點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析易錯(cuò)易混點(diǎn)辨析:與平拋運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān)的計(jì)算a.拋出點(diǎn)已知,求解初速度時(shí),由x=v0t和y=eq\f(1,2)gt2得v0=xeq\r(\f(g,2y))。b.拋出點(diǎn)未知,求解初速度時(shí),由Δy=gT2和x0=v0T得v0=x0eq\r(\f(g,Δy))。c.找拋出點(diǎn)的方法:如圖所示,先求物體在B點(diǎn)的豎直分速度,vBy=eq\f(yAB+yBC,2T),故B點(diǎn)距拋出點(diǎn)的豎直距離yB=eq\f(veq\o\al(2,By),2g),物體從拋出點(diǎn)落到B點(diǎn)所用的時(shí)間為tB=eq\f(vBy,g),故B點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離xB=v0tB,從而找出拋出點(diǎn)的位置。例3.(2022·山東德州期末)研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),可以在水平和豎直兩個(gè)方向中,先研究其中一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,再設(shè)計(jì)分析另外一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(1)如圖甲所示,用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向拋出,同時(shí)使B球由靜止自由下落,可觀察到兩小球同時(shí)落地;由于空間限制、小球速度較快和人眼很難同時(shí)觀察兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)等因素,一般很難看到兩球同時(shí)落地的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化的方法有很多,以下方法中,可行的是________。甲A.將“看”轉(zhuǎn)化為“聽”B.通過“先攝像,再慢放錄像”的方法C.兩個(gè)人用秒表分別來測(cè)下落時(shí)間是否相同(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能判斷出A球在豎直方向做________運(yùn)動(dòng)。(3)如圖乙所示,將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道M滑下后從O點(diǎn)飛出,落在水平擋板N上。鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板,從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。乙①對(duì)于從斜槽上滾出的小球,要保證小球水平拋出,下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的是________。A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球②某位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),忘記了標(biāo)記平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn),只記錄了A、B、C三點(diǎn),于是就取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,建立了如圖丙所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。小球平拋的初速度為________m/s,小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為________(取g=10m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。丙解析:(1)很難看到兩球同時(shí)落地的現(xiàn)象,可以通過聽的方式,聽是一次落地的聲音還是兩次落地的聲音來判斷是否同時(shí)落地,A正確;通過“先攝像,再慢放錄像”的方法,可以判斷兩球是否同時(shí)落地,B正確;兩個(gè)人用秒表分別來測(cè)下落時(shí)間是否相同,依然用人眼觀察并用秒表記錄,誤差較大,不可取,C錯(cuò)誤。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能判斷出A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。(3)①對(duì)于從斜槽上滾出的小球,要保證小球水平拋出,必須滿足的是斜槽軌道末段水平,故選B。②通過圖丙的B、C的坐標(biāo)可知,三點(diǎn)之間的時(shí)間的間隔相同,根據(jù)豎直方向上的位移,利用逐差法可知yBC-yOB=gT2,解得T=0.2s,小球平拋的初速度為v0=eq\f(xOC,2T)=1.5m/s;B點(diǎn)豎直方向的分速度為vBy=eq\f(yOC,2T)=4m/s,tB=eq\f(vBy,g)=0.4s,故從拋出點(diǎn)距離B點(diǎn)水平方向和豎直方向的距離為x=v0tB=0.6m=60cm,y=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,B)=0.8m=80cm,故拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(-30cm,-20cm)。例4.如圖甲所示是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,如圖乙所示是小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)被拍下的頻閃照片的一部分,背景標(biāo)尺每小格表示5cm,回答下列問題:(1)小球的初速度大小v0=________m/s;(2)計(jì)算得出重力加速度g=________m/s2;(3)拍攝第二張頻閃照片t=0.1s時(shí),小球在豎直方向的分速度為vy2=________m/s。解析:(1)由圖乙可知,每隔0.1s照相機(jī)曝光一次,在水平方向上有x=3L=v0t,可得v0=eq\f(3L,t)=eq\f(3×0.05,0.1)m/s=1.5m/s。(2)在豎直方向上,根據(jù)Δy=gt2,由圖乙可得g=eq\f(Δy,t2)=eq\f(3×0.05-0.05,0.12)m/s2=10m/s2。(3)依題意,根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)速度,可得vy2=eq\f(L+3L,2t)=eq\f(4×0.05,2×0.1)m/s=1.0m/s。例5.(2020·天津等級(jí)考,9)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上,在桌面上固定一個(gè)斜面,斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離,讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下,通過碰撞復(fù)寫紙,在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。甲(1)為了正確完成實(shí)驗(yàn),以下做法必要的是________。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B.每次應(yīng)使鋼球由靜止開始釋放C.使斜面的底邊ab與桌邊重合D.選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面(2)實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)0.2m,在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為15.0cm、25.0cm、35.0cm,示意如圖乙。重力加速度g=10m/s2,鋼球平拋的初速度為________m/s。乙解析:(1)為了使鋼球離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平,A項(xiàng)正確;為了使鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同,每次應(yīng)使鋼球從同一位置由靜止釋放,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)與斜面是否光滑無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤;若ab邊與桌邊重合,則鋼球在空中做的不是平拋運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)鋼球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),每次向右移動(dòng)0.2m,鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均勻增大;豎直方向上,鋼球做自由落體運(yùn)動(dòng),有Δy=gT2,得T=0.1s,所以鋼球平拋的初速度v=eq\f(Δx,T)=2m/s。針對(duì)訓(xùn)練1.(2021·四川雅安期末)(1)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡和求出物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:A.讓小球多次從同一位置由靜止?jié)L下,記下小球經(jīng)過白紙的一系列位置B.安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽末端水平和平板豎直,記下小球在斜槽末端時(shí)球心在白紙上的投影O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線C.測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y,用v0=xeq\r(\f(g,2y))計(jì)算出該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v0的值,然后求它們的平均值D.取下白紙,以O(shè)為原點(diǎn),以豎直方向?yàn)閥軸,水平方向?yàn)閤軸建立平面直角坐標(biāo)系,用平滑曲線連接畫出小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)為:(只填寫步驟順序代表字母)________。(2)該實(shí)驗(yàn)中,下列措施中能減小實(shí)驗(yàn)誤差的是________(選填序號(hào))。A.斜槽軌道末端必須水平B.斜槽軌道必須光滑C.每次要平衡摩擦力D.小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放(3)在該實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),初速度方向?yàn)閤軸的正方向,豎直向下為y軸的正方向,建立一個(gè)直角坐標(biāo)系xOy,如圖所示,軌跡上點(diǎn)A的坐標(biāo)為(14.0cm,20.0cm),重力加速度g取10m/s2,則該小球拋出時(shí)的水平初速度大小為________m/s。解析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)先安裝器材,然后做實(shí)驗(yàn),最后處理數(shù)據(jù),所以實(shí)驗(yàn)步驟合理順序是:BADC。(2)安裝斜槽時(shí),末端不水平,使得初速度不水平,會(huì)增大實(shí)驗(yàn)的誤差,斜槽軌道末端必須水平,故A正確;為了保證小球的初速度相等,每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球,斜槽不需要光滑,即小球與斜槽之間有摩擦,不會(huì)增大誤差,故D正確,B、C錯(cuò)誤。(3)小球做平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向上x=v0t,在豎直方向上y=eq\f(1,2)gt2,解得小球拋出時(shí)的水平初速度大小為v0=xeq\r(\f(g,2y))=0.7m/s。2.(2022·江蘇如皋中學(xué)期末)“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖甲所示,通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(1)下列做法合理的有__________。A.安裝斜槽軌道,使其末端水平B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)可以用折線連接(2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,下面y-x2圖像中能說明小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是__________。(3)圖乙是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,O為平拋的起點(diǎn),在軌跡上任取兩個(gè)點(diǎn)A和B,測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)分別為y1=5.0cm,y2=20.0cm,A、B兩點(diǎn)水平間距Δx=20cm,g取10m/s2,則平拋小球的初速度為________m/s,小球在B點(diǎn)的速度為__________m/s(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。解析:(1)為了保證小球的初速度水平,安裝斜槽軌道時(shí),斜槽末端必須保持水平,故A正確;為了保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等,讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,故B錯(cuò)誤,C正確;為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)要用平滑曲線連接,故D錯(cuò)誤。(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有y=eq\f(1,2)gt2,x=v0t得y=eq\f(gx2,2veq\o\al(2,0))=kx2,可知y與x2的圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線,故選C。(3)根據(jù)y1=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)得t1=eq\r(\f(2y1,g))=eq\r(\f(2×0.05,10))s=0.1s,根據(jù)y2=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)得t2=eq\r(\f(2y2,g))=eq\r(\f(2×0.2,10))s=0.2s,則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=eq\f(Δx,t2-t1)=eq\f(0.2,0.2-0.1)m/s=2.0m/s;B點(diǎn)豎直方向的速度為vBy=gt2=10×0.2m/s=2.0m/s,所以B點(diǎn)速度為vB=eq\r(veq\o\al(2,0)+veq\o\al(2,By))=2eq\r(2)m/s=2.8m/s。3.圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,重力加速度g取10m/s2。甲(1)為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,下列必要的操作是____________。A.斜槽必須盡可能光滑B.釋放小球的位置必須相同C.斜槽末端必須水平(2)某次實(shí)驗(yàn)后收集到的數(shù)據(jù)方格紙如圖乙所示,已知方格紙每個(gè)方格邊長(zhǎng)為5cm,A、B、C分別為小球運(yùn)動(dòng)的三個(gè)位置。則小球平拋的初速度大小為________m/s,小球在B點(diǎn)的速度大小為__________m/s(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。乙(3)若已知A為坐標(biāo)原點(diǎn)即坐標(biāo)為(0,0)、B點(diǎn)坐標(biāo)為(15,15)、C點(diǎn)坐標(biāo)為(30,40)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論